一種csp封裝芯片結構及制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED技術領域，尤其是指一種CSP封裝芯片結構及制作方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中，GaN基發光二極管結構分為正裝結構、垂直結構以及正裝結構。其中，正裝結構芯片通過干法蝕刻的方式裸露N型氮化鎵層，然后在P型氮化鎵上形成透明導電層，最后使用鎳金等金屬制作P/N電極，形成電流通路發光；垂直結構芯片通過使用導電沉底或者襯底轉移等方式形成導電的沉底層，使P/N電極分別位于芯片上下兩個面;倒裝結構芯片制作流程與正裝類似，只是透明導電層由反射金屬層或者透明導電層加反射層形成，光由芯片的藍寶石襯底面出射。
[0003]隨著LED芯片功率的上升，對于芯片的散熱需求越來越高，倒裝結構逐漸成為功率型芯片的主流結構。芯片結構中影響芯片發光效率的主因是芯片發光層的面積在整個芯片面積上的占比。倒裝芯片結構都需要使用干法蝕刻的方式蝕刻裸露出N型氮化鎵，不可避免的造成芯片發光面積損失。現有技術中公開利用N型氮化鎵側壁制作N電極接觸金屬，但都未提出明確可控面積的側壁絕緣層制作方法。
[0004]公開號為CN10426947IA公開一種全角度側壁反射電極的LED芯片及其制作方法。其全角度側壁反射電極的LED芯片的P-GaN和量子阱層的側壁設有斜坡，在斜坡上形成鈍化層，接著在斜坡上形成N電極，N電極同時和N-GaN平面接觸。其N電極焊盤直接形成于P-GaN和鈍化層之上，雖然可以部分減小發光面積的損失，然而，N電極同時與N-GaN平面接觸，依然損失部分發光面積，發光效率有待進一步提高。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種CSP封裝芯片結構及制作方法，以進一步減少發光面積損失，進一步提高發光效率，從而在同等芯片面積下增加芯片發光層面積。
[0006]為達成上述目的，本發明的解決方案為:
一種CSP封裝芯片結構，包括外延層、導電層、P電極、N電極和基板;外延層由依次形成的N-GaN、有源發光層及P-GaN構成；導電層形成在P-GaN上，導電層上形成P電極;有源發光層及P-GaN的外側壁上形成第一斜坡，第一斜坡上形成絕緣層，絕緣層部分延伸至導電層表面;N-GaN的外側壁形成第二斜坡，N電極形成在第二斜坡上并借助絕緣層與有源發光層、P-GaN及導電層絕緣;P電極及N電極分別與基板鍵合。
[0007]進一步，在N-GaN上形成熒光粉層。
[0008]進一步，所述導電層為金屬反射層。
[0009]進一步，所述金屬反射層上形成金屬基膜層，P電極形成在金屬基膜層上。
[0010]進一步，所述金屬基薄膜層為銀、鋁或金，設置為單層或多層結構。
[0011]進一步，所述金屬反射層為銀、鈦、鋁、鉻、銦、錫、金及其合金，設置為單層或多層結構。
[0012]進一步，所述導電層為透明導電層。
[0013]—種CSP封裝芯片結構制作方法，包括以下步驟:
一，提供襯底；
二，在襯底上形成外延層，外延層依次由N-GaN、有源發光層及P-GaN構成；
三，蝕刻有源發光層和P-GaN的外側壁形成第一斜坡；
四，在P-GaN上形成導電層；
五，在第一斜坡上形成絕緣層并部分延伸至導電層表面；
六，蝕刻N-GaN外側壁形成第二斜坡，在第二斜坡上形成N電極，在導電層上形成P電極； 七，將N電極與P電極與基板鍵合；
八，激光剝離襯底；
九，切割成獨立器件。
[0014]進一步，還包括激光剝離襯底后在N-GaN上噴涂熒光粉及保護膠層。
[0015]進一步，所述導電層為金屬反射層。
[0016]進一步，在絕緣層延伸至導電層表面部分蝕刻圖形，絕緣層蝕刻圖形部分上形成金屬基膜層，金屬基膜層與金屬反射層電連接;然后在金屬基膜層上形成二次布線絕緣層并部分裸露金屬基膜層，P電極形成在裸露的金屬基膜層上。
[0017]進一步，所述導電層為透明導電層。
[0018]采用上述方案后，本發明N-GaN的外側壁形成第二斜坡，N電極形成在第二斜坡上并借助絕緣層與有源發光層、P-GaN及導電層絕緣，使得N電極無需與N-GaN平面接觸，而是形成在N-GaN外側壁的斜坡上，進一步減少發光面積損失，提尚發光效率，從而在同等芯片面積下增加芯片發光層面積。
[0019]同時，本發明CSP封裝芯片結構制作方法中，一次蝕刻在有源發光層和P-GaN的外側壁形成第一斜坡，在第一斜坡上形成絕緣層，通過控制第一斜坡的傾斜角度，使得側壁絕緣層的面積可以控制;二次蝕刻在N-GaN外側壁形成第二斜坡，在第二斜坡上形成N電極，通過控制第二斜坡的傾斜角度，使得可以控制N-GaN第二斜坡的面積，實現芯片電壓優化。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明實施例一的結構示意圖；
圖2a至圖2g是本發明實施例一的制作工藝圖；
圖3是本發明實施例一的結構示意圖；
圖4a至圖4k是本發明實施例一的制作工藝圖。
[0021]標號說明
襯底I外延層2
N-GaN 21第二斜坡211
N歐姆接觸金屬212 熒光粉及保護膠層213 有源發光層22P-GaN 23
第一斜坡24導電層3
金屬反射層31絕緣層4
N電極51P電極52 基板6金屬基膜層7
二次布線絕緣層8。
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖及具體實施例對本發明做詳細描述。
[0023]參閱圖1至圖2g所示，本發明揭示的一種CSP封裝芯片結構實施例一，包括外延層2、導電層3、絕緣層4、N電極51、P電極52和基板6。
[0024]如圖1所示，外延層2由依次形成的N-GaN21、有源發光層22及P-GaN 23構成。導電層3形成在P-GaN 23上，導電層3上形成P電極52;本實施例中，所述導電層3為金屬反射層31，形成倒裝芯片。所述金屬反射層31為銀、鈦、鋁、鉻、銦、錫、金及其合金，設置為單層或多層結構。
[0025]有源發光層22及P-GaN23的外側壁上形成第一斜坡24，第一斜坡24上形成絕緣層4，絕緣層4部分延伸至導電層3表面。N-GaN 21的外側壁形成第二斜坡211，N電極51形成在第二斜坡211上并借助絕緣層4與有源發光層22、P-GaN 23及導電層3絕緣，N電極51借助N歐姆接觸金屬212與N-GaN 21連接。P電極52及N電極51分別與基板6鍵合。在N-GaN 21上噴涂熒光粉及保護膠層213。
[0026]—種CSP封裝芯片結構制作方法，包括以下步驟:
一，提供襯底I，可以為藍寶石襯底。
[0027]二，如圖2a所示，在襯底I上形成外延層2，外延層2依次由N-GaN 21、有源發光層22及P-GaN 23構成。
[0028]三，如圖2b所示，蝕刻有源發光層22和P-GaN23的外側壁形成第一斜坡24。
[0029]四，如圖2